JP6841907B2

JP6841907B2 - Ｂラインを自動的に検出し、超音波スキャンの画像をスコア付けすることによる代表超音波画像の向上された視覚化および選択のための方法、システム及び非一時的コンピュータ可読媒体

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Publication number: JP6841907B2
Application number: JP2019516693A
Authority: JP
Inventors: ハルマン，メナヘム; ソクリン，アレクサンダー; リシアンスキ，ピーター; オーウェン，シンシア
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 2016-09-29
Filing date: 2017-09-14
Publication date: 2021-03-10
Anticipated expiration: 2037-09-14
Also published as: EP3518771A1; WO2018063811A1; EP3518771B1; CN109788939A; JP2019535346A; CN109788939B

Description

本発明のある特定の実施形態は、超音波撮像に関する。より具体的には、本発明のある特定の実施形態は、ＢラインとＢラインの幅の両方を自動的に検出し、検出されたＢラインと検出されたＢラインの幅の両方に基づいて超音波スキャンの画像をスコア付けすることによる代表超音波画像の向上された視覚化および選択のための方法およびシステムに関する。

超音波撮像は、人体内の臓器および軟部組織を撮像するための医療用撮像技術である。超音波撮像は、一連の二次元（２Ｄ）および／または三次元（３Ｄ）画像を生成するためにリアルタイムの非侵襲的な高周波音波を使用する。

何年もの間、超音波は、正常な状態では唯一の検出可能な構造は胸膜であったために肺を評価するために使用されておらず、これは呼吸と同期して動く高反響性の水平ラインとして現れる。その後、肺水腫、急性呼吸窮迫症候群（ＡＲＤＳ）、肺炎、および肺線維症の患者においてなど、肺の空気量が減少すると、超音波ビームを反射するのに必要な音響的不整合が生じ得ることが分かった。具体的には、超音波スキャン中の血管外肺水分の存在が、Ｂライン、超音波肺コメット、または肺ロケットと呼ばれるコメット尾部の残響アーチファクトを超音波画像で見えるようにする。胸膜から超音波画像の底部まで延びる明るい縦ラインとして現れるこれらのＢライン、およびＢラインの幅は、肺水腫の重症度を評価するために使用することができ、ＡＲＤＳ、肺炎、および肺線維症の患者の評価にも役立つ可能性がある。

肺機能は、本質的に局所的である。例えば、ある肺のある部分に存在する状態は、同じ肺の他の部分または他の肺には存在し得ない。さらに、肺超音波画像の分析は、典型的には、少なくとも１呼吸サイクルをカバーする超音波スキャンで行われる。現在、医師は、肺の複数のゾーンからの複数の画像を検討および分析し、画像で識別されたＢラインの数に基づいて肺の各ゾーンの状態をスコア付けすることができる。多数の画像の検討、分析、および手動によるスコア付けは、異なる医師によるＢラインの主観的な識別のために、不正確である労働集約的なプロセスである。

既存の超音波システムおよび後処理システムは、各ゾーンにおける記録のために代表超音波画像を自動的に識別しない。さらに、既存のシステムは、超音波システムのオペレータによる検討のためのＢラインの視覚化を向上させない。既存のシステムはまた、Ｂラインの各々の幅を検出せず、画像の各々にスコアを割り当てるためにＢラインの数とＢラインの幅の両方を使用する。さらに、既存のシステムは、患者の状態の改善または悪化を評価するのを助けるために、前回の検査と今回の検査との間の画像およびスコアの比較を容易にしない。

そのようなシステムを、図面を参照して本出願の残りの部分で述べる本発明のいくつかの態様と比較することによって、従来のおよび伝統的な手法のさらなる制限および不利点が当業者には明らかになるであろう。

米国特許出願公開第２０１５／００２５３８号明細書

方法は、一組の肺の選択されたゾーンに複数の画像を有するビデオクリップを取得するために超音波スキャンを実行することと、複数の画像の各々のＢラインを検出することと、複数の画像の各々のＢラインの各々の幅を検出することと、プロセッサによって、Ｂラインの各々の幅に基づいてＢラインを第１のグループと第２のグループに分類することであって、第１グループのＢラインは、第２のグループのＢラインよりも狭い幅を有することと、検出されたＢラインの数とＢラインの各々の幅の両方に少なくとも部分的に基づいてビデオクリップの複数の画像の各々にスコアを割り当てることと、プロセッサによって、ビデオクリップの画像の各々において第２のグループのＢラインとは異なるように第１のグループのＢラインを強調表示することと、プロセッサによって、選択されたゾーンのビデオクリップの複数の画像から代表画像を識別することであって、代表画像の識別は、複数の画像の各々の割り当てられたスコアに少なくとも部分的に基づくことと、超音波システムのディスプレイシステムによって、識別された代表画像を表示することとを含む。

システムは、一組の肺の選択されたゾーンに複数の画像を有するビデオクリップを取得するために超音波スキャンを実行するように動作可能な超音波プローブを含む超音波デバイスを含む。システムは、ビデオクリップの複数の画像の各々のＢラインを検出し、Ｂラインの各々の幅を検出し、Ｂラインの各々の幅に基づいてＢラインを第１のグループと第２のグループに分類し、第１のグループのＢラインは、第２のグループのＢラインよりも狭い幅を有し、かつＢラインの数とＢラインの幅の両方に基づいてビデオクリップの複数の画像の各々にスコアを割り当てるように動作可能なプロセッサを含む。プロセッサは、第２のグループのＢラインとは異なるように第１のグループのＢラインを強調表示し、かつ選択されたゾーンのビデオクリップの複数の強調表示された画像から代表画像を識別し、代表画像の識別は、複数の画像の各々の割り当てられたスコアに少なくとも部分的に基づくように動作可能であり、ディスプレイシステムは、識別された代表画像を表示するように動作可能である。

少なくとも１つのコードセクションを有するコンピュータプログラムを保存した非一時的コンピュータ可読媒体であって、少なくとも１つのコードセクションは、一組の肺の選択されたゾーンの超音波スキャンによって取得されたビデオクリップの複数の画像の各々のＢラインを検出することと、複数の画像の各々のＢラインの各々の幅を検出することと、Ｂラインの各々の幅に基づいてＢラインを第１のグループと第２のグループに分類することであって、第１グループのＢラインは、第２のグループのＢラインよりも狭い幅を有することと、強調表示される画像の各々の検出されたＢラインの数とＢラインの各々の幅の両方に少なくとも部分的に基づいてビデオクリップの複数の画像の各々にスコアを割り当てることと、ビデオクリップの複数の画像の各々において第２のグループのＢラインとは異なるように第１のグループのＢラインを強調表示することと、一組の肺の選択されたゾーンのビデオクリップの複数の画像から代表画像を識別することであって、代表画像の識別は、複数の画像の各々の割り当てられたスコアに少なくとも部分的に基づくこととを含むステップを機械に実行させるように機械によって実施可能である。

本発明のこれらおよび他の利点、態様および新規な特徴、ならびにその例示された実施形態の詳細は、以下の説明および図面からより完全に理解されるであろう。

本発明の一実施形態による、Ｂラインを自動的に検出し、超音波スキャンの画像をスコア付けすることによる代表超音波画像の向上された視覚化および選択を提供するように動作可能な例示的な超音波システムのブロック図である。当技術分野で知られているような、肺の一部の例示的な超音波画像のスクリーンショットである。本発明の一実施形態による、Ｂラインを識別するマーカを有する肺の一部の例示的な向上された超音波画像のスクリーンショットである。本発明の一実施形態による、Ｂラインを識別するマーカを有する肺の一部の例示的な向上された超音波画像のスクリーンショットである。本発明の一実施形態による、スコア付けされた肺ゾーンのマップを表示する例示的なユーザインターフェースのスクリーンショットである。当技術分野で知られているような、軽度、中程度、および重度の状態を有する肺の一部の例示的な超音波画像のスクリーンショットである。本発明の一実施形態による、今回の検査および前回の検査からの肺超音波画像を表示する例示的なユーザインターフェースのスクリーンショットである。本発明の一実施形態による、Ｂラインを自動的に検出し、超音波スキャンの画像をスコア付けすることによる代表超音波画像の向上された視覚化および選択を提供するために利用することができる例示的なステップを示すフローチャートである。本発明の一実施形態による、ＢラインとＢラインの幅の両方を自動的に検出し、超音波スキャンの画像をスコア付けすることによる代表超音波画像の向上された視覚化および選択を提供するために利用することができる例示的なステップを示すフローチャートである。一実施形態による、肺の一部の例示的な向上された超音波画像のスクリーンショットである。一実施形態による、肺の一部の例示的な向上された超音波画像のスクリーンショットである。一実施形態による、肺の一部の例示的な向上された超音波画像のスクリーンショットである。

本発明のある特定の実施形態は、Ｂラインを自動的に検出し、検出されたＢラインおよびＢラインの幅に基づいて超音波スキャンの画像をスコア付けすることによる代表超音波画像の向上された視覚化および選択のための方法およびシステムで見出すことができる。例えば、本発明の態様は、超音波画像のＢラインの検出のための最適化された画像取得パラメータを提供するという技術的効果を有する。さらに、本発明の態様は、超音波オペレータに提示するためにＢラインを識別するように向上されたリアルタイム超音波画像を自動的に提供するという技術的効果を有する。本発明の態様は、各画像の検出されたＢラインの数とＢラインの各々の幅の両方に基づいて超音波システムで取得した画像をスコア付けするという技術的効果を有する。加えて、本発明の態様は、各超音波スキャンゾーンの記録を提供するために超音波オペレータによる受け入れのために代表超音波画像を自動的に識別するという技術的効果を有する。さらに、本発明の態様は、前回の検査と今回の検査との間の画像およびスコアの比較を容易にし、前回の関連する超音波検査画像を自動的に識別および検索することによって患者の状態の改善または悪化を評価するのを助けるという技術的効果を有する。

上記の概要およびある特定の実施形態についての以下の詳細な説明は、添付の図面と共に読むと、より良く理解されよう。図が様々な実施形態の機能ブロックの図を示す程度まで、機能ブロックは、必ずしもハードウェア回路間の分割を示しているわけではない。したがって、例えば、機能ブロック（例えば、プロセッサまたはメモリ）の１つまたは複数は、単一のハードウェア（例えば、汎用信号プロセッサまたはランダムアクセスメモリ、ハードディスクなどのブロック）、または複数のハードウェアで実現することができる。同様に、プログラムは、スタンドアロンのプログラムであってもよいし、オペレーティングシステム内のサブルーチンとして組み込まれてもよいし、あるいはインストールされたソフトウェアパッケージの機能などであってもよい。様々な実施形態は、図面に示す配置および手段に限定されないことを理解されたい。本発明の様々な実施形態の範囲から逸脱することなく、実施形態を組み合わせること、または他の実施形態を利用すること、ならびに構造的、論理的、および電気的な変更を施してもよいことも理解されたい。したがって、以下の詳細な説明は限定的な意味で解釈されるべきではなく、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲およびそれらの均等物によって定義される。

本明細書で使用する場合、単数形で書かれた要素またはステップおよび単語「１つの（ａ）」もしくは「１つの（ａｎ）」が前に付く要素またはステップは、例外であることが明示されない限り、前記要素またはステップが複数である可能性を除外しないことを理解すべきである。さらに、「一実施形態」という言及は、記載した特徴も組み込む追加の実施形態の存在を除外するものと解釈されることを意図しない。さらに、明示的に反対のことが言及されない限り、特定の特性を有する一要素または複数の要素を「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」または「有する（ｈａｖｉｎｇ）」実施形態は、その特性を有さない、追加の要素を含む可能性がある。

また、本明細書で使用する場合、「画像」という用語は、可視画像と可視画像を表すデータの両方を広く指す。しかしながら、多くの実施形態は、少なくとも１つの可視画像を生成する（または生成するように構成される）。加えて、本明細書で使用する場合、「画像」という語句は、Ｂモード、ＣＦモードおよび／またはＴＶＩ、Ａｎｇｉｏ、Ｂフロー、ＢＭＩ、ＢＭＩ＿Ａｎｇｉｏ、また場合によってはＭＭ、ＣＭ、ＰＷ、ＴＶＤ、ＣＷのようなＣＦのサブモードなどの超音波モードを指すために使用することができ、「画像」および／または「平面」は、単一のビームまたは複数のビームを含む。

さらに、プロセッサまたは処理ユニットという用語は、本明細書で使用する場合、シングルコアまたはマルチコア：ＣＰＵ、グラフィックスボード、ＤＳＰ、ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣまたはそれらの組合せなど、本発明に必要な要求される計算を実行することができる任意の種類の処理ユニットを指す。

画像を生成または形成する本明細書に記載の様々な実施形態は、いくつかの実施形態ではビーム形成を含み、他の実施形態ではビーム形成を含まない画像を形成するための処理を含み得ることに留意されたい。例えば、積が画像となるように復調データの行列を係数の行列で乗算することによってなどでビーム形成なしに画像を形成することができ、その場合、プロセスは、「ビーム」を形成しない。また、画像の形成は、２つ以上の送信イベントから生じる可能性があるチャネルの組合せ（例えば、合成開口技術）を使用して実行することができる。

様々な実施形態において、画像を形成するための超音波処理は、例えば、ソフトウェア、ファームウェア、ハードウェア、またはそれらの組合せにおいて、受信ビーム形成などの超音波ビーム形成を含むように実行される。様々な実施形態に従って形成されたソフトウェアビームフォーマアーキテクチャを有する超音波システムの一実施態様が、図１に示されている。

図１は、本発明の一実施形態による、Ｂライン２０６を自動的に検出し、超音波スキャンの画像３００をスコア付けすることによる代表超音波画像の向上された視覚化および選択を提供するように動作可能な例示的な超音波システム１００のブロック図である。図１を参照すると、送信機１０２、超音波プローブ１０４、送信ビームフォーマ１１０、受信機１１８、受信ビームフォーマ１２０、ＲＦプロセッサ１２４、ＲＦ／ＩＱバッファ１２６、ユーザ入力モジュール１３０、信号プロセッサ１３２、アーカイブ１３８、画像バッファ１３６、およびディスプレイシステム１３４を備える超音波システム１００が示されている。

送信機１０２は、超音波プローブ１０４を駆動するように動作可能であり得る適切な論理、回路、インターフェースおよび／またはコードを備えることができる。超音波プローブ１０４は、一次元（１Ｄ、１．２５Ｄ、１．５Ｄまたは１．７５Ｄ）アレイ、二次元（２Ｄ）アレイ、または三次元（３Ｄ）アレイの圧電素子を備えることができる。超音波プローブ１０４は、通常同じ素子を構成する一群の送信トランスデューサ素子１０６および一群の受信トランスデューサ素子１０８を備えることができる。

送信ビームフォーマ１１０は、送信副開口ビームフォーマ１１４を介して、一群の送信トランスデューサ素子１０６を駆動して超音波送信信号を関心領域（例えば、人間、動物、地下空洞、物理的構造など）に放射する送信機１０２を制御するように動作可能であり得る適切な論理、回路、インターフェースおよび／またはコードを備えることができる。送信された超音波信号１０７は、血球または組織のような、関心対象の構造から後方散乱されてエコーを生成し得る。エコーは、受信トランスデューサ素子１０８によって受信される。超音波プローブ１０４の一群の受信トランスデューサ素子１０８は、受信したエコーをアナログ信号に変換し、受信副開口ビームフォーマ１１６によって副開口ビーム形成を受け、次いで受信機１１８に通信されるように動作可能であり得る。

受信機１１８は、受信副開口ビームフォーマ１１６からの信号を受信および復調するように動作可能であり得る適切な論理、回路、インターフェースおよび／またはコードを備えることができる。復調されたアナログ信号は、複数のＡ／Ｄ変換器１２２の１つまたは複数に通信され得る。複数のＡ／Ｄ変換器１２２は、受信機１１８からの復調されたアナログ信号を対応するデジタル信号に変換するように動作可能であり得る適切な論理、回路、インターフェースおよび／またはコードを備えることができる。複数のＡ／Ｄ変換器１２２は、受信機１１８と受信ビームフォーマ１２０との間に配置される。それにもかかわらず、本発明は、これに関して限定されない。したがって、本発明のいくつかの実施形態では、複数のＡ／Ｄ変換器１２２は、受信機１１８内に統合することができる。

受信ビームフォーマ１２０は、複数のＡ／Ｄ変換器１２２から受信した信号に対してデジタルビーム形成処理を実行するように動作可能であり得る適切な論理、回路、インターフェースおよび／またはコードを備えることができる。結果として処理された情報は、対応するＲＦ信号に変換して戻されてもよい。受信ビームフォーマ１２０から出力される対応する出力ＲＦ信号は、ＲＦプロセッサ１２４に通信することができる。本発明のいくつかの実施形態によれば、受信機１１８、複数のＡ／Ｄ変換器１２２、およびビームフォーマ１２０は、デジタルであり得る単一のビームフォーマに統合することができる。

ＲＦプロセッサ１２４は、ＲＦ信号を復調するように動作可能であり得る適切な論理、回路、インターフェースおよび／またはコードを備えることができる。本発明の一実施形態によれば、ＲＦプロセッサ１２４は、ＲＦ信号を復調して対応するエコー信号を表すＩ／Ｑデータ対を形成するように動作可能な複素復調器（図示せず）を備えることができる。ＲＦまたはＩ／Ｑ信号データは次に、ＲＦ／ＩＱバッファ１２６に通信され得る。ＲＦ／ＩＱバッファ１２６は、ＲＦプロセッサ１２４によって生成されるＲＦまたはＩ／Ｑ信号データの一時保存を行うように動作可能であり得る適切な論理、回路、インターフェースおよび／またはコードを備えることができる。

ユーザ入力モジュール１３０は、患者データ、画像取得およびスキャンパラメータ、設定、構成パラメータ、スキャンモードの変更などを入力するために利用され得る。本発明の例示的な実施形態では、ユーザ入力モジュール１３０は、超音波システム１００の１つまたは複数の構成要素および／またはモジュールの動作を構成、管理および／または制御するように動作可能であり得る。これに関して、ユーザ入力モジュール１３０は、送信機１０２、超音波プローブ１０４、送信ビームフォーマ１１０、受信機１１８、受信ビームフォーマ１２０、ＲＦプロセッサ１２４、ＲＦ／ＩＱバッファ１２６、ユーザ入力モジュール１３０、信号プロセッサ１３２、画像バッファ１３６、および／またはディスプレイシステム１３４の動作を構成、管理および／または制御するように動作可能であり得る。

様々な実施形態において、ユーザ入力モジュール１３０は、画像取得パラメータを提供するように動作可能であり得る。例えば、ユーザは、とりわけ、ユーザ入力モジュール１３０を使用して深さ、ゲイン、および焦点などのパラメータを入力することができる。例示的な実施形態では、ユーザ入力モジュール１３０は、代表超音波画像を受け入れる選択を受信するように動作可能であり得る。例えば、ユーザは、超音波プローブ１０４のボタン１３０を作動させ、最も重度のレベルの肺水腫を表す最大量のＢラインを示す表示された超音波画像３００を受け入れて保存することができる。あるいは、ユーザは、超音波プローブのボタン１３０を作動させ、Ｂラインの数と幅の両方に基づいて最高スコアの表示された超音波画像を受け入れて保存することができる。ユーザ入力モジュール１３０は、収容デバイス、キーボード、タッチスクリーンディスプレイ、リモコン、ボタン、スイッチ、スライドバー、音声作動入力、またはユーザ入力を受信するように動作可能な任意の適切なデバイスもしくは機構であり得る。ユーザ入力モジュール１３０は、超音波プローブ１０４またはディスプレイシステム１３４などの他の構成要素と統合されてもよく、または別々の構成要素とすることができる。

信号プロセッサ１３２は、ディスプレイシステム１３４に提示するための超音波画像を生成するために超音波スキャンデータを処理するように動作可能であり得る適切な論理、回路、インターフェースおよび／またはコードを備えることができる。信号プロセッサ１３２は、取得された超音波スキャンデータに対して複数の選択可能な超音波モダリティに従って１つまたは複数の処理動作を実行するように動作可能である。取得された超音波スキャンデータは、エコー信号が受信されると、スキャニングセッション中にリアルタイムで処理することができる。追加的または代替的に、超音波スキャンデータは、スキャニングセッション中にＲＦ／ＩＱバッファ１２６に一時的に保存され、ライブまたはオフライン動作でリアルタイム未満で処理することができる。例示的な実施形態では、信号プロセッサ１３２は、パラメータ選択モジュール１４０、Ｂライン処理モジュール１５０、代表フレーム選択モジュール１６０、および検査分析モジュール１７０を備えることができる。

超音波システム１００は、問題の撮像状況に適したフレームレートで超音波情報を連続的に取得するように動作可能であり得る。典型的なフレームレートは、２０〜７０であるが、それより低くても高くてもよい。取得された超音波情報は、フレームレートと同じであり得るか、またはより遅くてもより速くてもよい表示レートでディスプレイシステム１３４に表示され得る。画像バッファ１３６は、直ちに表示されるようにスケジュールされていない取得された超音波情報の処理済みフレームを保存するために含まれる。好ましくは、画像バッファ１３６は、少なくとも数秒分の超音波情報のフレームを保存するのに十分な容量のものである。超音波情報のフレームは、取得の順序または時間による情報の検索を容易にするような方法で保存される。画像バッファ１３６は、任意の既知のデータ保存媒体として具現化することができる。

パラメータ選択モジュール１４０は、関心領域への超音波送信信号の放射を制御することによって、ターゲットの向上された超音波画像データを取得するために画像取得パラメータをインポートして送信機１０２および／または送信ビームフォーマ１１０に適用するように動作可能であり得る適切な論理、回路、インターフェースおよび／またはコードを備えることができる。パラメータ選択モジュール１４０は、ユーザ入力モジュール１３０から受信した命令および／または前回の関連する検査画像および情報を保存するアーカイブ１３８からインポートされたパラメータに基づいて適切な画像取得パラメータを選択することができる。画像取得パラメータは、深さ、ゲイン、焦点などを含むことができる。例えば、肺の超音波画像３００におけるＢライン２０６の視覚化は、開口を拡大せず、胸膜２０４の深さを超えて焦点を拡大しないことによって最適化することができる。具体的には、画像処理パラメータは、胸膜２０４の深さに近い深さに焦点遅延および開口を設定することによって、超音波スキャンの取得およびビーム形成を最適化してＢライン２０６を強調表示するように選択することができる。同じ患者の前回および今回の超音波スキャンについての信号プロセッサ１３２のパラメータ選択モジュール１４０による整合する画像取得パラメータの選択は、前回および今回の超音波スキャンのＢライン２０６の識別およびスコア付けの信頼性および一貫性を改善する。アーカイブ１３８は、ローカルアーカイブ、画像保管通信システム（ＰＡＣＳ）、または保存された超音波画像を取得するために選択された画像取得パラメータなどの超音波画像および関連する情報を保存するための任意の適切なデバイスであり得る。

Ｂライン処理モジュール１５０は、（超音波スキャンとも呼ばれる）超音波ビデオクリップのフレーム（画像とも呼ばれる）のＢライン２０４を識別し、超音波ビデオクリップのフレーム３００の各々のＢラインを強調表示３０２することによってオペレータに提示するためのＢライン２０４の視覚化を向上させ、検出されたＢライン２０４に基づいてビデオクリップの超音波画像の各々のスコア付けをするように動作可能であり得る適切な論理、回路、インターフェースおよび／またはコードを備えることができる。Ｂライン処理モジュール１５０は、Ｂラインを識別し、リアルタイムで取得されるビデオクリップ、または前回に取得されアーカイブから検索されたビデオクリップからの画像のＢラインの視覚化を向上させるように構成され得る。他の実施形態では、Ｂライン処理モジュール１５０は、ほぼリアルタイムで取得されるＢラインの視覚化を識別し向上させることができる。図２は、当技術分野で知られているような、肺の一部の例示的な超音波画像２００のスクリーンショットである。図２を参照すると、それらの音響影によって認識される、肋骨２０２の間にほぼ水平に延びる胸膜ライン２０４を有する肺の超音波画像２００が示されている。Ｂライン２０６は、胸膜２０４から超音波画像２００の底部まで延びる明るい縦ラインとして現れる。

再び図１を参照すると、信号プロセッサ１３２のＢライン処理モジュール１５０は、画像検出技術および／またはアルゴリズムを適用し、画像３００の底部まで延びる暗影を有する表面的な高反響性の構造として肋骨２０２を自動的に検出することができる。様々な実施形態において、肋骨２０２の識別は、必要ではないかまたは可能ではないこともある。例えば、超音波プローブ１０４が画像取得中に２つの肋骨の間に配置される場合、肋骨２０２は、撮像することができない。Ｂライン処理モジュール１５０は、画像３００の胸膜２０４を自動的に検出するために画像検出技術および／またはアルゴリズムを適用することができる。例えば、Ｂライン処理モジュール１５０は、胸膜２０４を識別する明るい水平な部分について画像データを検索してもよい。例示的な実施形態では、胸膜２０４は、検出された肋骨２０２の位置に少なくとも部分的に基づいて識別され得る。Ｂライン処理モジュール１５０は、画像３００のＢラインを自動的に識別するために画像検出技術および／またはアルゴリズムを適用することができる。例えば、Ｂライン処理モジュール１５０は、検出された胸膜２０４から識別された肋骨２０２の間を超音波画像３００の底部まで延びる明るい縦ラインについて画像データを検索することができる。

代表的な実施形態では、信号プロセッサ１３２のＢライン処理モジュール１５０は、超音波ビデオクリップの各フレーム３００のＢライン２０６を強調表示する。強調表示は、画像３００にマーカ３０２を重ねること、画像３００のＢラインを表す超音波画素を色付けすること、および／またはディスプレイシステム１３４で画像３００を検討するオペレータおよび／または医師に提示するために検出されたＢライン２０６に注意を引くための任意の適切な方法によって実行され得る。図３は、本発明の一実施形態による、Ｂライン２０６を識別するマーカ３０２を有する肺の一部の例示的な向上された超音波画像３００のスクリーンショットである。図４は、本発明の一実施形態による、Ｂライン２０６を識別するマーカ３０２を有する肺の一部の例示的な向上された超音波画像３００のスクリーンショットである。図３および図４を参照すると、胸膜ライン２０４、１つまたは複数のＢライン２０６、および各Ｂライン２０６を識別するマーカ３０２を有する肺の超音波画像３００が示されている。胸膜２０４は、画像３００を横切って延びる概して水平なラインとして現れる。１つまたは複数のＢラインは、胸膜２０６から超音波画像３００の底部まで延びる明るい縦ラインとして現れる。図示の実施形態では、各Ｂライン２０４は、画像３００に重ねられた縦ラインマーカ３０２によって強調表示されている。様々な実施形態において、Ｂライン（単数または複数）２０６を識別するマーカ（単数または複数）３０２を有する超音波画像３００は、ディスプレイシステム１３４に動的に提示されてもよく、それにより超音波プローブ１０４のオペレータは、実質的にリアルタイムでマーキングされた画像３００を見ることができる。

信号プロセッサのＢライン処理モジュール１５０は、画像のＢラインの各々の幅を検出することができる。Ｂライン処理モジュール１５０は、超音波画像のＢラインの各々の幅を自動的に検出するために画像検出技術および／またはアルゴリズムを適用することができる。Ｂライン処理モジュールは、例えば、画像の胸膜から一定の深さまたは一定の距離で各Ｂラインの幅を測定または検出することができる。例示的な実施形態によれば、Ｂライン処理モジュール１５０は、Ｂラインに垂直の１０度以内など、垂直または実質的に垂直な方向におけるＢラインの各々の幅を検出することができる。

信号プロセッサ１３２のＢライン処理モジュール１５０は、検出されたＢライン２０４に少なくとも部分的に基づいてビデオクリップの超音波画像３００の各々をスコア付けする。Ｂライン処理モジュール１５０は、検出されたＢライン２０４の数を数えるためのアルゴリズムを適用することができる。数えられたＢライン２０４の数は、スコアを割り当てるために使用することができる。スコアは、複数のカテゴリのうちの１つに対応する数または等級であり得る。例えば、２つ以下の数えられたＢライン２０４が正常または軽度の状態に対応し得、３〜５つのＢライン２０４が中程度の状態に対応し得、６つ以上のＢライン２０４が重度の状態に対応し得る。正常または軽度の状態には、１のスコアまたは等級を割り当てることができる。中程度の状態には、２のスコアまたは等級を割り当てることができる。重度の状態には、３のスコアまたは等級を割り当てることができる。一例として、１つの検出されたＢライン２０６を有する図３の超音波画像３００は、正常または軽度の状態に対応するレベル１でスコア付けまたは等級付けされ得、３つの検出されたＢライン２０６を有する図４の超音波画像３００は、中程度の状態に対応するレベル２でスコア付けまたは等級付けされ得る。図６は、当技術分野で知られているような、軽度、中程度、および重度の状態を有する肺の一部の例示的な超音波画像５００、５０２、５０４のスクリーンショットである。図６を参照すると、胸膜ライン２０４および１つまたは複数のＢライン２０６を有する肺の超音波画像５００、５０２、５０４が示されている。胸膜２０４は、各画像５００、５０２、５０４を横切って延びる概して水平なラインとして現れる。１つまたは複数のＢラインは、胸膜２０４から超音波画像５００、５０２、５０４の底部まで延びる明るい縦ラインとして現れる。軽度の画像５００は、２つのＢライン２０６で示されている。中程度の画像５０２は、５つのＢライン２０６で示されている。重度の画像５０４は、６つを超えるＢライン２０６で示されている。ある特定の実施形態は、例示的な数、カテゴリ、および／またはスコアに関して説明され得るが、そうでないと主張されない限り、本発明の様々な態様の範囲は、これらの特定の数、カテゴリ、および／またはスコアに限定されるべきではなく、追加的および／または代替的に、任意の適切な数、カテゴリ、および／またはスコアに適用可能であり得る。例えば、Ｂライン２０６の異なる数と関連付けられ、異なるスコアまたは等級に対応するように、より多いまたはより少ないカテゴリを定義することができる。

様々な実施形態において、Ｂライン処理モジュール１５０は、超音波画像３００のスコアを提供する際に、Ｂライン強度および／または収束するＢラインの面積を考慮に入れることができる。例えば、図６を再び参照すると、いくつかの重度の場合５０４では、Ｂライン２０６は収束するか、または共に結合し得る。したがって、各Ｂライン２０６をマーキング３０２することに加えて、またはその代わりに、Ｂライン処理モジュール１５０は、超音波画像３００のスコアを考慮に入れるために、１つまたは複数のグループの結合Ｂラインのエッジをマークし、１つまたは複数のグループの結合Ｂラインの面積を計算することができる。別の例として、Ｂライン処理モジュール１５０は、超音波画像をスコア付けするときにＢライン強度を考慮に入れることができる。Ｂラインの強度、面積スコア、または幅の１つまたは複数は、例えば、代表フレーム選択モジュール１６０によって、以下に説明するようにＢラインの最も重度のレベルを示す超音波画像を自動的に選択するときに、追加のスコア付け機構および／またはタイブレーカとして使用され得る。

ある特定の実施形態では、Ｂライン処理モジュール１５０は、超音波プローブ１０４からフィードバックを受信し、かつ／またはプローブ１０４の動きを確認するように画像データを分析するための画像検出および分析技術もしくはアルゴリズムを適用することができる。信号プロセッサ１３２のＢライン処理モジュール１５０は、プローブ１０４が動いている場合には超音波画像のスコア付けを一時停止することができる。

代表フレーム選択モジュール１６０は、ビデオクリップの各画像３００を検討し、最も重度のレベルのＢライン２０６を示す最高スコアを有する画像３００を自動的に選択するように動作可能であり得る適切な論理、回路、インターフェースおよび／またはコードを備えることができる。例えば、超音波スキャンが実行されると、ディスプレイシステム１３４は、マーカ３０２で向上されたリアルタイム画像３００、およびマーカ３０２で自動的に選択された代表画像３００を提示することができる。リアルタイム画像および自動的に選択された代表画像は、別々のウィンドウ、別々のディスプレイ、またはディスプレイシステム１３４における任意の適切な配置で提示することができる。一例として、図３は、リアルタイムで向上された画像３００であり得、図４は、とりわけ、最も重度のレベルの肺水腫に対応し得る最も重度のレベルのＢライン２０６を有する自動的に選択された代表画像３００であり得る。様々な実施形態において、代表フレーム選択モジュール１６０は、最も多くのＢライン２０６を有するビデオクリップのフレーム３００を自動的に選択することができる。追加的または代替的に、代表フレーム選択モジュール１６０は、代表画像３００を選択するときにＢライン強度またはＢラインの面積を考慮に入れることができる。例えば、Ｂライン強度またはＢラインの面積は、ビデオクリップのフレーム３００の２つ以上が同じ数の検出されたＢライン２０６を有する場合、タイブレーカであり得る。

少なくとも１呼吸サイクルにわたる超音波ビデオクリップを取得した後、オペレータは、ユーザ入力モジュール１３０において入力を提供し、代表フレーム選択モジュール１６０によって選択された代表画像３００を受け入れて保存することができる。追加的または代替的に、オペレータは、適切な代表画像３００が受け入れのためにオペレータに提示されるまで、代表画像３００を手動で選択するか、またはさらなる呼吸サイクルにわたって超音波データを取得し続けることができる。例えば、オペレータは、超音波プローブ１０４のボタン１３０または任意の適切なユーザ入力モジュール１３０を作動させ、代表フレーム選択モジュール１６０によって選択された代表画像３００を受け入れることができる。受け入れられたフレーム３００は、例えば、肺の特定のゾーンに対して選択された代表画像３００を記録するために、ローカルアーカイブまたはＰＡＣＳであり得るアーカイブ１３８に保存することができる。

検査分析モジュール１７０は、ディスプレイシステム１３４に今回および前回の検査画像ならびに検査画像を分析するためのツールを提示するように動作可能であり得る適切な論理、回路、インターフェースおよび／またはコードを備えることができる。例えば、検査分析モジュール１７０は、マッピングされ、撮像され、かつスコア付けされた肺の各ゾーン４０４について合計肺スコア４０８および個々のスコア４０６を提供する肺スコア分布マップ４００を提示することができる。

図５は、本発明の一実施形態による、スコア付けされた肺ゾーンのマップ４０２を表示する例示的なユーザインターフェース４００のスクリーンショットである。図５を参照すると、ユーザインターフェース４００は、ゾーン４０４を有するマップレイアウト４０２を備える。ゾーン４０４は各々、代表フレーム選択モジュール１６０によって選択された受け入れられたフレーム３００に基づいてスコアまたは等級４０６を割り当てられてもよい。スコアまたは等級４０６は、検査分析モジュール１７０によって、文字、数字、グレースケールシェーディング、カラーコード、または異なるスコアを区別するための任意の適切な機構として示され得る。さらに図５を参照すると、スコアは１から３の範囲の数として示され、１は、正常または軽度の状態と関連付けられ、２は、中程度の状態と関連付けられ、３は、重度の状態と関連付けられる。様々な実施形態において、合計スコア４０８はまた、検査分析モジュール１７０によって提供することができる。合計スコアは、平均、中間、最頻値、総計、またはマップレイアウト４０２のすべてのゾーン４０４の状態を特徴付けるための任意の適切な機構であり得る。図５を参照すると、合計スコア４０８は、マップレイアウト４０２のゾーン４０４のスコアの総計として示されている。図５に示す例では、合計スコア４０８は、８から２４の間の範囲とすることができ、より低いスコアは、正常または軽度の状態と関連付けられ、より高いスコアは、マップレイアウト４０２の組み合わされたゾーン４０４の重度の条件に対応する。図５のユーザインターフェース４００は、例えば、超音波システム１００のディスプレイシステム１３４において信号プロセッサ１３２の検査分析モジュール１７０によって提示することができる。

再び図１を参照すると、検査分析モジュール１７０は、ディスプレイシステム１３４の検査画像ユーザインターフェースディスプレイ６００の今回の検査画像６１４と比較するためにアーカイブ１３８から前回の検査画像６０４を自動的に検索することができる。図７は、本発明の一実施形態による、今回の検査および前回の検査からの肺超音波画像６０４、６１４を表示する例示的なユーザインターフェース６００のスクリーンショットである。図７を参照すると、検査画像ユーザインターフェースディスプレイ６００は、比較のために検索された組の画像６０４、６１４を識別する情報ボックスまたは検索ボックス６０２、６１２を備えることができる。画像６０４、６１４は、とりわけ、ゾーン４０４、または下、中、上、右前、右横、左前、および左横などの画像位置によって編成することができる。画像６０４、６１４は、代表フレーム選択モジュール１６０によって選択され、オペレータによって保存のために受け入れられた代表画像３００とすることができ、例えば、Ｂライン処理モジュール１５０によって割り当てられたスコア６０６の表示を含むことができる。様々な実施形態において、検査分析モジュール１７０は、今回の検査画像セット６１４と比較するために最新の前回の検査画像セット６０４を自動的に検索する。追加的または代替的に、オペレータは、検索ボックス６０２、６１２を使用し、比較のために検索する検査画像セットを選択することができる。画像セット６０４、６１２は、ローカルアーカイブ、ＰＡＣＳ、または任意の適切な保存デバイスなどのアーカイブ１３８に保存することができる。検査画像ユーザインターフェースディスプレイ６００は、超音波システム１００のディスプレイシステム１３４、または遠隔ディスプレイ構成要素を含む任意の適切なディスプレイ構成要素に表示され得る。

図８は、本発明の一実施形態による、Ｂライン２０６を自動的に検出し、超音波スキャンの画像３００をスコア付けすることによる代表超音波画像３００の向上された視覚化および選択を提供するために利用することができる例示的なステップ８０２〜８１６を示すフローチャート８００である。図８を参照すると、例示的なステップ８０２〜８１６を含むフローチャート８００が示されている。本発明のある特定の実施形態は、ステップの１つまたは複数を省略すること、および／または列挙された順序とは異なる順序でステップを実行すること、および／または以下で論じるステップのいくつかを組み合わせることができる。例えば、本発明のある特定の実施形態では、いくつかのステップが実行されないことがある。さらなる例として、ある特定のステップは、以下に列挙されるものとは異なる時間的順序で同時に実行され得る。

ステップ８０２において、超音波システム１００は、超音波スキャンのための画像取得パラメータを受信することができる。例えば、信号プロセッサ１３２のパラメータ選択モジュール１４０は、アーカイブ１３８から画像取得パラメータを検索することができる。検索された画像取得パラメータは、デフォルトパラメータまたは関連する超音波検査で使用されるパラメータであり得る。別の例として、オペレータは、ユーザ入力モジュール１３０を介して画像取得パラメータをパラメータ選択モジュール１４０に入力または調整することができる。画像取得パラメータは、ゲイン、深さ、焦点などを含むことができる。パラメータ選択モジュール１４０は、胸膜の深さに近い深さに焦点遅延および開口を設定することによって、超音波スキャンの取得およびビーム形成を最適化してＢラインを強調表示する画像取得パラメータを選択または提案することなどによって、取得された超音波画像３００におけるＢライン２０６の視覚化を最適化するための画像処理パラメータを選択または提案することができる。超音波スキャンのために選択された画像取得パラメータは、アーカイブ１３８に保存されてもよい。

ステップ８０４において、オペレータは、超音波画像取得のためのレイアウト４０２および／またはゾーン４０４を選択することができる。例えば、肺の超音波スキャンは、複数のゾーン４０４において実行され得る。ゾーン４０４の数およびゾーン４０４のレイアウト４０２は、オペレータによって選択または構成されてもよい。一例として、レイアウト４０２は、図５に示すように合計８つのゾーン４０４に対して各肺に２行２列を有することができる。オペレータはまた、合計１２のゾーン４０４に対して各肺に３行２列を有するグリッド、または任意の適切なレイアウト４０２など、他のレイアウトを選択する選択肢を有することもできる。様々な実施形態において、レイアウト４０２は、ユーザ入力モジュール１３０を介してオペレータによって選択または構成されてもよい。ある特定の実施形態では、デフォルトレイアウト４０２は、信号プロセッサ１３２によって自動的に選択されてもよく、および／またはレイアウト４０２は、前回の検査レイアウトに基づいてアーカイブ１３８からインポートされてもよい。レイアウト４０２が選択されると、オペレータまたはデフォルトは、撮像するための第１のゾーン４０４を選択することができる。以下のステップ８０６〜８１６を完了した後、フローチャートは、ステップ８０４に戻って撮像する次のゾーン４０４を選択し、すべてのゾーン４０４が完了するまでフローチャートのステップ８０４〜８１６を循環し続けることができる。

ステップ８０６において、超音波システム１００の超音波プローブ１０４は、ステップ８０４において選択されたゾーン４０４の超音波スキャンを実行するように動作可能であり得る。超音波スキャンは、少なくとも１呼吸サイクルの期間にわたって取得された複数のフレームを有するビデオクリップをもたらし得る。呼吸サイクルは、とりわけ、指定された期間によって、またはオペレータによって自動的に検出され得る。例えば、患者が人工呼吸器を使用している場合、人工呼吸器は、呼吸サイクル期間を識別する信号を信号プロセッサ１３２に提供することができる。別の例として、呼吸サイクルは、ユーザ入力モジュール１３０でのオペレータ入力によって定義されてもよく、または３〜５秒などのデフォルト値であってもよい。さらに、オペレータは、超音波プローブ１０４のボタンを押すことなどによって、ユーザ入力モジュール１３０に入力を提供することによって呼吸サイクルの終わりを識別することができる。

ステップ８０８において、信号プロセッサ１３２のＢライン処理モジュール１５０は、取得したビデオクリップの各画像３００の肋骨２０２および胸膜２０４を識別することができる。例えば、信号プロセッサ１３２のＢライン処理モジュール１５０は、画像検出技術および／またはアルゴリズムを適用し、画像３００の底部まで延びる暗影を有する表面的な高反響性の構造として肋骨２０２を自動的に検出することができ、胸膜２０４を識別する明るい水平な部分について画像データを検索することができる。例示的な実施形態では、胸膜２０４は、検出された肋骨２０２の位置に少なくとも部分的に基づいて識別され得る。様々な実施形態において、肋骨２０２の識別は、省略されてもよい。例えば、超音波プローブ１０４が画像取得中に２つの肋骨の間に配置される場合、肋骨２０２は、撮像することができない。

ステップ８１０において、信号プロセッサ１３２のＢライン処理モジュール１５０は、取得されたビデオクリップの各画像３００のＢライン２０６を検出し、検出されたＢライン２０６の数に少なくとも部分的に基づいて各画像３００にスコアを付けることができる。例えば、Ｂライン処理モジュール１５０は、画像検出技術および／またはアルゴリズムを適用し、検出された胸膜２０４から識別された肋骨２０２の間を超音波画像３００の底部まで延びる明るい縦ラインについて画像データを検索することができる。信号プロセッサ１３２のＢライン処理モジュール１５０は、検出されたＢライン２０４に少なくとも部分的に基づいてビデオクリップの超音波画像３００の各々をスコア付けする。一例として、Ｂライン処理モジュール１５０は、スコアを割り当てるために使用され得る、検出されたＢライン２０４の数を数えるためのアルゴリズムを適用することができる。様々な実施形態において、Ｂライン処理モジュール１５０は、超音波画像３００のスコアを提供する際に、Ｂライン強度および／または収束するＢラインの面積を考慮に入れることができる。スコアは、とりわけ、軽度、中程度、および重度の状態などの複数のカテゴリのうちの１つに対応する数または等級であり得る。ある特定の実施形態では、Ｂライン処理モジュール１５０は、プローブ１０４の動きの確認を行い、プローブ１０４が動いている場合には超音波画像のスコア付けを一時停止することができる。

ステップ８１２において、信号プロセッサ１３２のＢライン処理モジュール１５０は、ビデオクリップの各画像の検出されたＢラインを強調表示することができる。例えば、Ｂライン処理モジュール１５０は、画像３００にマーカ３０２を重ねること、画像３００のＢラインを表す超音波画素を色付けすること、および／または画像３００を検討するオペレータおよび／または医師に提示するために検出されたＢライン２０６に注意を引くための任意の適切な方法によって検出されたＢライン２０６を強調表示することができる。様々な実施形態において、Ｂライン（単数または複数）２０６を識別するマーカ（単数または複数）３０２を有する超音波画像３００は、ディスプレイシステム１３４に動的に提示されてもよく、それにより超音波プローブ１０４のオペレータは、実質的にリアルタイムでマーキングされた画像３００を見ることができる。

ステップ８１４において、代表フレーム選択モジュール１６０は、画像スコアに少なくとも部分的に基づいて選択されたゾーン４０４のビデオクリップの画像から代表画像３００を識別することができる。例えば、代表フレーム選択モジュール１６０は、ビデオクリップの各画像３００を検討し、最も重度のレベルのＢライン２０６を示す最高スコアを有する画像３００を自動的に選択するように動作可能であり得る。代表フレーム選択モジュール１６０は、最も多くのＢライン２０６を有するビデオクリップのフレーム３００を自動的に選択することができる。追加的または代替的に、代表フレーム選択モジュール１６０は、代表画像３００を選択するときにＢライン強度またはＢラインの面積を考慮に入れることができる。例えば、Ｂライン強度またはＢラインの面積は、ビデオクリップのフレーム３００の２つ以上が同じ数の検出されたＢライン２０６を有する場合、タイブレーカであり得る。

ステップ８１６において、オペレータは、ユーザ入力モジュール１３０において命令を出し、代表フレーム選択モジュール１６０によって選択された代表画像３００を受け入れて保存することができる。追加的または代替的に、オペレータは、適切な代表画像３００が受け入れのためにオペレータに提示されるまで、代表画像３００を手動で選択するか、またはさらなる呼吸サイクルにわたって超音波データを取得し続けることができる。例えば、オペレータは、超音波プローブ１０４のボタン１３０または任意の適切なユーザ入力モジュール１３０を作動させ、代表フレーム選択モジュール１６０によって選択された代表画像３００を受け入れることができる。受け入れられたフレーム３００は、例えば、肺の特定のゾーンに対して選択された代表画像３００を記録するために、ローカルアーカイブまたはＰＡＣＳであり得るアーカイブ１３８に保存することができる。ステップ８１６を完了した後、フローチャートは、ステップ８０４に戻って撮像する次のゾーン４０４を選択し、すべてのゾーン４０４が完了するまでフローチャートのステップ８０４〜８１６を循環し続けることができる。

マップレイアウト４０２のすべてのゾーン４０４が完成すると、検査分析モジュール１７０は、ディスプレイシステム１３４に今回および前回の検査画像ならびに検査画像を分析するためのツールを提示するように動作可能であり得る。例えば、検査分析モジュール１７０は、図５に示すように、マッピングされ、撮像され、かつスコア付けされた肺の各ゾーン４０４について合計肺スコア４０８および個々のスコア４０６を提供する肺スコア分布マップ４００を提示することができる。別の例として、検査分析モジュール１７０は、図７に示すように、ディスプレイシステム１３４の検査画像ユーザインターフェースディスプレイ６００の今回の検査画像６１４と比較するためにアーカイブ１３８から前回の検査画像６０４を自動的に検索することができる。

本発明の態様は、Ｂライン２０６を自動的に検出し、超音波スキャンの画像３００をスコア付けすることによる代表超音波画像３００の向上された視覚化および選択を提供するための方法８００およびシステム１００を提供する。本発明の様々な実施形態によれば、方法８００は、超音波システム１００の超音波プローブ１０４によって、一組の肺の選択されたゾーン４０４に複数の画像３００を有するビデオクリップを取得するために超音波スキャンを実行すること８０６を含む。方法８００は、超音波システム１００のプロセッサ１３２、１５０によって、ビデオクリップの複数の画像３００の各々のＢライン２０６を検出すること８１０を含む。方法８００は、プロセッサ１３２、１５０によって、検出されたＢライン２０６の数に少なくとも部分的に基づいてビデオクリップの複数の画像３００の各々にスコア４０６、６１６を割り当てること８１０を含む。方法８００は、プロセッサ１３２、１５０によって、ビデオクリップの複数の画像３００の各々の検出されたＢライン２０６を強調表示すること８１２を含む。方法８００は、プロセッサ１３２、１６０によって、選択されたゾーン４０４のビデオクリップの複数の強調表示された画像３００から代表画像３００、６１４を識別すること８１４を含む。代表画像３００、６１４の識別は、複数の画像３００の各々の割り当てられたスコア４０６、６１６に少なくとも部分的に基づく。方法８００は、超音波システム１００のディスプレイシステム１３４によって、識別された代表画像３００、６１４を表示することを含む。

代表的な実施形態では、方法８００は、プロセッサ１３２、１６０によって、オペレータ命令を受信すること８１６と、識別された代表画像３００、６１４を受け入れることと、アーカイブ１３８に受け入れた代表画像３００、６１４を保存すること８１６とを含む。ある特定の実施形態では、方法８００は、プロセッサ１３２、１６０によって、アーカイブ１３８に識別された代表画像３００、６１４を自動的に保存すること８１６を含む。様々な実施形態において、超音波スキャンの取得およびビーム形成は、胸膜２０４の深さに近い深さに焦点遅延および開口を設定することによってＢライン２０６を強調表示するように最適化される。

ある特定の実施形態では、方法８００は、プロセッサ１３２、１５０によって、ビデオクリップの複数の画像３００の各々の胸膜２０４を検出すること８０８を含む。様々な実施形態において、方法８００は、プロセッサ１３２、１５０によって、ビデオクリップの複数の画像３００の各々の少なくとも１つの肋骨２０２を検出すること８０８を含む。代表的な実施形態では、胸膜２０４の検出８０８は、少なくとも１つの肋骨２０２の検出８０８に少なくとも部分的に基づく。

様々な実施形態において、方法８００は、プロセッサ１３２、１４０によって、一組の肺のレイアウト４０２の選択８０４を受信することを含む。レイアウト４０２は、複数のゾーン４０４を含む。選択されたゾーン４０４は、レイアウト４０２の複数のゾーン４０４のうちの１つである。代表的な実施形態では、方法８００は、レイアウト４０２の複数のゾーン４０４の各々に実行される。レイアウト４０２の複数のゾーン４０４の各々は、今回の検査の代表画像データセット６１２を形成するために、受け入れられた代表画像３００、６１４と関連付けられる。ある特定の実施形態では、方法は、ディスプレイシステム１３４によって、レイアウト４０２の複数のゾーン４０４の各々の受け入れられた代表画像３００、６１４の割り当てられたスコア４０６の表現を含むレイアウト４０２を表示することを含む。様々な実施形態において、方法８００は、プロセッサ１３２、１７０によって、アーカイブ１３８から以前の関連する検査の代表画像データセット６０２を検索することを含む。方法８００は、ディスプレイシステム１３４によって、今回の検査の代表画像データセット６１２および検索された以前の関連する検査の代表画像データセット６０２を表示することを含む。代表的な実施形態では、ビデオクリップの複数の画像３００の各々の強調表示は、検出されたＢライン２０６の各々および検出されたＢライン２０６の色付けされた画素に対応する重ねられたマーカ３０２の１つまたは複数である。

様々な実施形態は、超音波プローブ１０４、プロセッサ１３２、およびディスプレイシステム１３４を含む超音波システム１００を備えるシステムを提供する。超音波プローブ１０４は、一組の肺の選択されたゾーン４０４に複数の画像３００を有するビデオクリップを取得するために超音波スキャンを実行するように動作可能である。プロセッサ１３２、１５０は、ビデオクリップの複数の画像３００の各々のＢライン２０４を検出するように動作可能であり得る。プロセッサ１３２、１５０は、検出されたＢライン２０６の数に少なくとも部分的に基づいてビデオクリップの複数の画像３００の各々にスコア４０６、６１６を割り当てるように動作可能であり得る。プロセッサ１３２、１５０は、ビデオクリップの複数の画像３００の各々の検出されたＢライン２０６を強調表示３０２するように動作可能であり得る。プロセッサ１３２、１６０は、選択されたゾーン４０４のビデオクリップの複数の強調表示された画像３００から代表画像３００、６１４を識別するように動作可能であり得る。代表画像３００、６１４の識別は、複数の画像３００の各々の割り当てられたスコア４０６、６１６に少なくとも部分的に基づく。ディスプレイシステム１３４は、識別された代表画像３００、６１４を表示するように動作可能であり得る。

代表的な実施形態では、システムは、アーカイブ１３８を備える。プロセッサ１３２、１６０は、識別された代表画像３００、６１４を受け入れるオペレータ命令を受信し、アーカイブ１３８に受け入れた代表画像３００、６１４を保存するように動作可能である。様々な実施形態において、システムは、プロセッサ１３２、１６０にオペレータ命令を提供するように動作可能なユーザ入力モジュール１３０を備える。ある特定の実施形態では、システムは、アーカイブ１３８を備える。プロセッサ１３２、１６０は、アーカイブ１３８に識別された代表画像３００、６１４を自動的に保存するように動作可能である。代表的な実施形態では、超音波スキャンの取得およびビーム形成は、胸膜２０４の深さに近い深さに焦点遅延および開口を設定することによってＢライン２０６を強調表示するように最適化される。様々な実施形態において、ビデオクリップの複数の画像３００の各々の強調表示３０２は、検出されたＢライン２０６の各々および検出されたＢライン２０６の色付けされた画素に対応する重ねられたマーカ３０２の１つまたは複数である。

ある特定の実施形態は、本明細書に開示されるステップ８００を機械に実行させるように機械によって実施可能である、少なくとも１つのコードセクションを有するコンピュータプログラムを保存した非一時的コンピュータ可読媒体を提供する。例示的なステップ８００は、一組の肺の選択されたゾーン４０４の超音波スキャンによって取得されたビデオクリップの複数の画像３００の各々のＢライン２０６を検出すること８１０を含むことができる。ステップ８００は、検出されたＢライン２０６の数に少なくとも部分的に基づいてビデオクリップの複数の画像３００の各々にスコア４０６、６１６を割り当てること８１０を含むことができる。ステップ８００は、ビデオクリップの複数の画像３００の各々の検出されたＢライン２０６を強調表示すること８１２を含むことができる。ステップ８００は、一組の肺の選択されたゾーン４０４のビデオクリップの複数の強調表示された画像３００から代表画像３００、６１４を識別すること８１４を含むことができる。代表画像３００、６１４の識別は、複数の画像３００の各々の割り当てられたスコア４０６、６１６に少なくとも部分的に基づいてもよい。

代表的な実施形態では、ステップ８００は、胸膜２０４の深さに近い深さに焦点遅延および開口を設定することによってＢライン２０６を強調表示するように超音波スキャンの取得およびビーム形成を最適化するステップ８０２を含むことができる。

本明細書で利用する場合、「回路」という用語は、ハードウェアを構成し、ハードウェアによって実施され、あるいはハードウェアと関連付けられ得る物理的電子構成要素（すなわちハードウェア）ならびに任意のソフトウェアおよび／またはファームウェア（「コード」）を指す。本明細書で使用する場合、例えば、特定のプロセッサおよびメモリは、コードの第１の１つまたは複数のラインを実施するときに第１の「回路」を備えることができ、コードの第２の１つまたは複数のラインを実施するときに第２の「回路」を備えることができる。本明細書で利用する場合、「および／または」は、「および／または」によって結合されたリストの項目の任意の１つまたは複数を意味する。一例として、「ｘおよび／またはｙ」は、３要素集合｛（ｘ）、（ｙ）、（ｘ、ｙ）｝の任意の要素を意味する。別の例として、「ｘ、ｙ、および／またはｚ」は、７要素集合｛（ｘ）、（ｙ）、（ｚ）、（ｘ、ｙ）、（ｘ、ｚ）、（ｙ、ｚ）、（ｘ、ｙ、ｚ）｝の任意の要素を意味する。本明細書で利用する場合、「例示的な」という用語は、非限定的な例、実例、または例示として役立つことを意味する。本明細書で利用する場合、「例えば（ｅ．ｇ．）」および「例えば（ｆｏｒｅｘａｍｐｌｅ）」という用語は、１つまたは複数の非限定的な例、実例、または例示のリストを提示する。本明細書で利用する場合、回路は、機能の性能が無効になっているかどうかにかかわらず、あるユーザ構成可能な設定によって機能を実行するために回路が必要なハードウェアおよびコード（存在する場合）を備えるときはいつでも機能を実行するように「動作可能」である。

本発明の他の実施形態は、機械および／またはコンピュータによって実施可能な少なくとも１つのコードセクションを有する機械コードおよび／またはコンピュータプログラムを保存した、コンピュータ可読デバイスおよび／もしくは非一時的コンピュータ可読媒体、ならびに／または機械可読デバイスおよび／もしくは非一時的機械可読媒体を提供することができ、それによってＢラインを自動的に検出し、超音波スキャンの画像をスコア付けすることによる代表超音波画像の向上された視覚化および選択を提供するための本明細書に記載のようなステップを機械および／またはコンピュータに実行させる。

したがって、本発明は、ハードウェア、ソフトウェア、またはハードウェアとソフトウェアの組合せで実現することができる。本発明は、少なくとも１つのコンピュータシステムにおいて集中的に、または異なる要素がいくつかの相互接続されたコンピュータシステムにわたって広がるように分散的に実現することができる。本明細書に記載の方法を実行するのに適合された任意の種類のコンピュータシステムまたは他の装置が、適している。ハードウェアとソフトウェアの典型的な組合せは、ロードされ実行されると、本明細書に記載の方法を実行するようにコンピュータシステムを制御するコンピュータプログラムを有する汎用コンピュータシステムであり得る。

図９は、本発明の一実施形態による、Ｂライン２０６を自動的に検出し、超音波スキャンの画像３００をスコア付けすることによる代表超音波画像３００の向上された視覚化および選択を提供するために利用することができる例示的なステップ９０２〜９２４を示すフローチャート９００である。図９を参照すると、例示的なステップ９０２〜９２４を含むフローチャート９００が示されている。本発明のある特定の実施形態は、ステップの１つまたは複数を省略すること、および／または列挙された順序とは異なる順序でステップを実行すること、および／または以下で論じるステップのいくつかを組み合わせることができる。例えば、本発明のある特定の実施形態では、いくつかのステップが実行されないことがある。さらなる例として、ある特定のステップは、以下に列挙されるものとは異なる時間的順序で同時に実行され得る。

ステップ９０２において、超音波システム１００は、超音波スキャンのための画像取得パラメータを受信することができる。例えば、信号プロセッサ１３２のパラメータ選択モジュール１４０は、アーカイブ１３８から画像取得パラメータを検索することができる。検索された画像取得パラメータは、デフォルトパラメータまたは関連する超音波検査で使用されるパラメータであり得る。別の例として、オペレータは、ユーザ入力モジュール１３０を介して画像取得パラメータをパラメータ選択モジュール１４０に入力または調整することができる。画像取得パラメータは、ゲイン、深さ、焦点などを含むことができる。パラメータ選択モジュール１４０は、胸膜の深さに近い深さに焦点遅延および開口を設定することによって、超音波スキャンの取得およびビーム形成を最適化してＢラインを強調表示する画像取得パラメータを選択または提案することなどによって、取得された超音波画像３００におけるＢライン２０６の視覚化を最適化するための画像処理パラメータを選択または提案することができる。超音波スキャンのために選択された画像取得パラメータは、アーカイブ１３８に保存されてもよい。

ステップ９０４において、オペレータは、超音波画像取得のためのレイアウト４０２および／またはゾーン４０４を選択することができる。例えば、肺の超音波スキャンは、複数のゾーン４０４において実行され得る。ゾーン４０４の数およびゾーン４０４のレイアウト４０２は、オペレータによって選択または構成されてもよい。一例として、レイアウト４０２は、図５に示すように合計８つのゾーン４０４に対して各肺に２行２列を有することができる。オペレータはまた、合計１２のゾーン４０４に対して各肺に３行２列を有するグリッド、または任意の適切なレイアウト４０２など、他のレイアウトを選択する選択肢を有することもできる。様々な実施形態において、レイアウト４０２は、ユーザ入力モジュール１３０を介してオペレータによって選択または構成されてもよい。ある特定の実施形態では、デフォルトレイアウト４０２は、信号プロセッサ１３２によって自動的に選択されてもよく、および／またはレイアウト４０２は、前回の検査レイアウトに基づいてアーカイブ１３８からインポートされてもよい。レイアウト４０２が選択されると、オペレータまたはデフォルトは、撮像するための第１のゾーン４０４を選択することができる。以下のステップ９０６〜９２３を完了した後、フローチャートは、ステップ９０４に戻って撮像する次のゾーン４０４を選択し、すべてのゾーン４０４が完了するまでフローチャートのステップ９０４〜９２４を循環し続けることができる。

ステップ９０６において、超音波システム１００の超音波プローブ１０４は、ステップ９０４において選択されたゾーン４０４の超音波スキャンを実行するように動作可能であり得る。超音波スキャンは、少なくとも１呼吸サイクルの期間にわたって取得された複数のフレームを有するビデオクリップをもたらし得る。呼吸サイクルは、とりわけ、指定された期間によって、またはオペレータによって自動的に検出され得る。例えば、患者が人工呼吸器を使用している場合、人工呼吸器は、呼吸サイクル期間を識別する信号を信号プロセッサ１３２に提供することができる。別の例として、呼吸サイクルは、ユーザ入力モジュール１３０でのオペレータ入力によって定義されてもよく、または３〜５秒などのデフォルト値であってもよい。さらに、オペレータは、超音波プローブ１０４のボタンを押すことなどによって、ユーザ入力モジュール１３０に入力を提供することによって呼吸サイクルの終わりを識別することができる。

ステップ９０８において、信号プロセッサ１３２のＢライン処理モジュール１５０は、取得したビデオクリップの各画像３００の肋骨２０２および胸膜２０４を識別することができる。例えば、信号プロセッサ１３２のＢライン処理モジュール１５０は、画像検出技術および／またはアルゴリズムを適用し、画像３００の底部まで延びる暗影を有する表面的な高反響性の構造として肋骨２０２を自動的に検出することができ、胸膜２０４を識別する明るい水平な部分について画像データを検索することができる。例示的な実施形態では、胸膜２０４は、検出された肋骨２０２の位置に少なくとも部分的に基づいて識別され得る。様々な実施形態において、肋骨２０２の識別は、省略されてもよい。例えば、超音波プローブ１０４が画像取得中に２つの肋骨の間に配置される場合、肋骨２０２は、撮像することができない。

ステップ９１０において、信号プロセッサ１３２のＢライン処理モジュール１５０は、取得されたビデオクリップの各画像３００のＢライン２０６を検出し、検出されたＢライン２０６の数に少なくとも部分的に基づいて各画像３００にスコアを付けることができる。例えば、Ｂライン処理モジュール１５０は、画像検出技術および／またはアルゴリズムを適用し、検出された胸膜２０４から識別された肋骨２０２の間を超音波画像３００の底部まで延びる明るい縦ラインについて画像データを検索することができる。信号プロセッサ１３２のＢライン処理モジュール１５０は、検出されたＢライン２０６に少なくとも部分的に基づいてビデオクリップの超音波画像３００の各々をスコア付けする。一例として、Ｂライン処理モジュール１５０は、スコアに寄与するのを助けることができる、検出されたＢライン２０６の数を数えるためのアルゴリズムを適用することができる。様々な実施形態において、加えて、Ｂライン処理モジュール１５０は、超音波画像３００にスコアを提供する際に、Ｂライン強度、収束するＢラインの面積、およびＢラインの幅の１つまたは複数を考慮に入れることができる。スコアは、とりわけ、軽度、中程度、および重度の状態などの複数のカテゴリのうちの１つに対応する数または等級であり得る。ある特定の実施形態では、Ｂライン処理モジュール１５０は、プローブ１０４の動きの確認を行い、プローブ１０４が動いている場合には超音波画像のスコア付けを一時停止することができる。

ステップ９１２において、Ｂライン処理モジュール１５０は、ビデオクリップの画像の各々のＢラインの幅を検出することができる。Ｂライン処理モジュール１５０は、画像検出技術および／またはアルゴリズムを適用し、検出された胸膜２０４から識別された肋骨２０２の間を超音波画像３００の底部まで延びる明るい縦ラインについて画像データを検索することができる。Ｂライン処理モジュールは、強度の変化を探しかつ／または他の種類のアルゴリズムを適用し、検出されたＢライン２０６の各々のエッジを検出することができる。一実施形態では、Ｂライン処理モジュール１５０は、所定の深さでＢライン２０６の幅を検出することができ、またはオペレータが、その深さを選択することができる。一実施形態によれば、所定の深さは、胸膜からの所定の深さであり得る。

ステップ９１４において、Ｂライン処理モジュール１５０は、Ｂラインの各々の幅に基づいてビデオクリップの画像の各々のＢラインを第１のグループと第２のグループに分類する。一実施形態によれば、Ｂラインは、２つのグループ、より狭いＢラインを含む第１のグループおよびより広いＢラインを含む第２のグループに分類され得る。例示的な実施形態によれば、より狭いＢラインは、４ｍｍ幅よりも小さくてもよく、より広いＢラインは、４ｍｍ幅よりも大きくてもよい。「より狭い」Ｂラインを「より広い」Ｂラインから区別する閾値幅は、他の実施形態では異なり得ることを理解されたい。加えて、他の実施形態では、Ｂラインは、３つ以上の異なるカテゴリに分類されてもよい。いくつかの実施形態では、Ｂラインを２つ以上のグループに分類するために使用される閾値の１つまたは複数は、ユーザ選択可能であり得る。

ステップ９１６において、Ｂライン処理モジュール１５０は、画像の各々のＢライン２０６の数とＢライン２０６の幅の両方に少なくとも部分的に基づいて各画像をスコア付けする。各画像のスコア付けは、代表画像として表示するためにビデオクリップから最良の画像を識別するために使用され得る。一実施形態によれば、最高スコアを有する画像は、最も重度のレベルのＢラインを有する画像に対応し得る。上述したように、Ｂラインの重症度は、ある場合には、肺水腫のレベルを示す。そのため、ビデオクリップからの画像を最も重度のＢラインで表示することが望ましい場合がある。各画像のＢラインの数とＢラインの幅の両方を使用して、最も重度のＢラインを有する画像を決定することができる。

信号プロセッサ１３２のＢライン処理モジュール１５０は、検出されたＢライン２０６の各々の幅に少なくとも部分的に基づいてビデオクリップの超音波画像３００の各々をスコア付けする。一例として、Ｂライン処理モジュール１５０は、スコアを割り当てるときにＢライン２０６の幅を考慮に入れるアルゴリズムを適用することができる。スコアは、とりわけ、軽度、中程度、および重度の状態などの複数のカテゴリのうちの１つに対応する数または等級であり得る。一実施形態によれば、より広いＢラインは、より狭いＢラインよりもスコアにより強く寄与し得る。Ｂライン処理モジュール１５０は、Ｂラインの幅に関して所定のカテゴリを有することができる。例えば、Ｂライン処理モジュール１５０は、Ｂラインの幅について２つ、３つまたはそれ以上の異なるカテゴリまたはビンを有することができる。異なるカテゴリまたはビンの各々に対する幅の範囲は、予め定められていてもよく、または他の実施形態では、カテゴリまたはビンの各々に対する幅の範囲は、ユーザ選択可能であってもよい。他の実施形態では、Ｂライン処理モジュール１５０は、各個々の画像に対するスコアを決定するためにカテゴリ化またはビニングステップを適用することなく、Ｂライン２０６の各々の測定された幅を直接使用することができる。

一実施形態によれば、ステップ９１６において、Ｂライン処理モジュールは、各画像のＢラインの数とＢラインの幅の両方を使用し、ビデオクリップの各画像のスコアを決定する。

例示的な実施形態では、より狭いと考えられるＢラインは、１の幅スコアを与えられてもよく、より広いと考えられるＢラインは、２の幅スコアを与えられてもよい。他の実施形態では、より広いと考えられるＢラインは、Ｂラインの幅に基づいて２〜１０の範囲の幅スコアを与えてもよい。幅の広いＢラインほど、より高い幅スコアが与えられ得る。各画像のスコアは、例えば、各画像のすべてのＢラインの幅スコアを加算することによって決定することができる。幅スコアは、より狭いＢラインよりもより広いＢラインに重点を置くように機能する。これは、より広いラインがある画像は、同じ数のより狭いＢラインがある画像よりも高いスコアを有することを意味する。当業者には理解されるように、Ｂラインの各々の検出されたＢラインの数と幅の両方に基づいて各画像にスコアを割り当てる他の方法が使用されてもよい。Ｂラインの数に加えてＢラインの幅を使用することは、最も重度のＢラインを有する画像のより正確な識別をもたらし、これは所与の患者において明白な肺水腫の重症度を正確に診断およびカテゴリ化するために臨床的に有用である。

ステップ９１８において、信号プロセッサ１３２のＢライン処理モジュール１５０は、第２のグループのＢラインとは異なるように第１のグループのＢラインを強調表示することができる。例えば、Ｂライン処理モジュール１５０は、画像３００にマーカ３０２を重ねること、画像３００のＢラインを表す超音波画素を色付けすること、および／または第２のグループのＢライン（すなわち、より広い幅を有する）から第１のグループのＢライン（すなわち、より狭い幅を有する）を別々に強調するための任意の適切な方法によって検出されたＢライン２０６を別々に強調表示することができる。様々な実施形態において、Ｂライン（単数または複数）２０６を識別するマーカ（単数または複数）３０２を有する超音波画像３００は、ディスプレイシステム１３４に動的に提示されてもよく、それにより超音波プローブ１０４のオペレータは、実質的にリアルタイムでマーキングされた画像３００を見ることができる。

Ｂライン処理モジュール１５０は、一対のインジケータを追加してＢラインの各々の一対のエッジを示すことによって、Ｂラインの各々の幅を強調表示することができる。一対のインジケータのインジケータの各々は、ライン、破線、点線、または各Ｂラインの各エッジをマーキングする任意の他の種類のインジケータとすることができる。Ｂラインの各々をマーキングするために使用される一対のインジケータの間の間隔は、第１のグループのＢラインに対して狭くなり、第２のグループのＢラインに対して広くなる。他の実施形態では、Ｂライン処理モジュール１５０は、複数の異なるグラフィカルインジケータを使用することによってＢラインの各々の幅を強調表示することができる。一実施形態では、Ｂライン処理モジュール１５０は、代表画像のＢラインを表す画素を色付けすることができる。例えば、Ｂライン処理モジュール１５０は、第１のグループのＢラインの各々を表す第１の複数の画素を第１の色で色付けすることによって、第１のグループのＢラインを強調表示することができる。Ｂライン処理モジュール１５０はまた、第１のグループのＢラインとは異なるように第２のグループのＢラインを強調表示することができる。例えば、Ｂライン処理モジュール１５０は、第２のグループのＢラインの各々を表す第２の複数の画素を第１の色とは異なる第２の色で色付けすることによって、第２のグループのＢラインを強調表示することができる。Ｂライン処理モジュール１５０は、第１のグループのすべてのＢライン（すなわち、より狭いＢライン）の画素を第１の色で色付けし、第２のグループのすべてのＢライン（すなわち、より広いＢライン）の画素を第１の色とは異なる第２の色で色付けすることができる。Ｂライン処理モジュール１５０がＢラインを３つ以上の異なるグループに分割するために使用される場合、３つ以上の異なる色を使用して様々なＢラインの画素を色付けすることができることを理解されたい。

別の実施形態では、Ｂライン処理モジュール１５０は、他のグラフィカルインジケータを使用して幅を強調表示することができる。例えば、Ｂライン処理モジュール１５０は、第１のグループのＢライン（すなわち、より狭いＢライン）に第１のグラフィカルインジケータを重ね、第２のグループのＢライン（すなわち、より広いＢライン）に第２のグラフィカルインジケータを重ねてもよい。第１のグラフィカルインジケータは、第２のグラフィカルインジケータとは異なる形状または色であり得る。いくつかの実施形態では、実線、破線または点線などのラインを使用して、Ｂラインを強調表示することができる。他の実施形態によれば、他の形状をグラフィカルインジケータとして使用することができる。第１のグラフィカルインジケータは、第１の色のラインまたは他の形状を含み得、第２のグラフィカルインジケータは、第１の色とは異なる第２の色のラインまたは他の形状を含み得る。形状としてラインを使用する例示的な実施形態が説明されているが、任意の他の形状のグラフィカルインジケータを他の実施形態に従って使用することができることを理解されたい。Ｂライン処理モジュール１５０は、画像の各々のＢラインの幅をリアルタイムまたはほぼリアルタイムで強調表示することができる。これは、ビデオクリップの一部である画像のＢラインの重症度についてリアルタイムでフィードバックを臨床医に提供する。

ステップ９２０において、代表フレーム選択モジュール１６０は、画像スコアに少なくとも部分的に基づいて選択されたゾーン４０４のビデオクリップの画像から代表画像３００を識別することができる。例えば、代表フレーム選択モジュール１６０は、ビデオクリップの各画像３００を検討し、最も重度のレベルのＢライン２０６を示す最高スコアを有する画像３００を自動的に選択するように動作可能であり得る。代表フレーム選択モジュール１６０は、各画像のＢラインの数とＢラインの幅の両方に基づいてビデオクリップのフレーム３００を自動的に選択することができる。加えて、代表フレーム選択モジュール１６０は、代表画像３００を選択するときにＢライン強度またはＢラインの面積を考慮に入れることができる。例えば、Ｂライン強度またはＢラインの面積は、ビデオクリップのフレーム３００の２つ以上が同じ数の検出されたＢライン２０６を有する場合、タイブレーカであり得る。

ステップ９２２において、プロセッサ１３２は、ディスプレイシステム１３４に代表画像を表示することができる。ステップ９１５に関して説明したように、Ｂラインの幅を表示された代表画像で強調表示することができる。そして、例示的な実施形態によれば、第１のグループのＢラインは、第１のグラフィカルインジケータで強調表示されてもよく、第２のグループのＢラインは、第２のグラフィカルインジケータで強調表示されてもよい。

ステップ９２４において、オペレータは、ユーザ入力モジュール１３０において命令を出し、代表フレーム選択モジュール１６０によって選択された代表画像３００を受け入れて保存することができる。追加的または代替的に、オペレータは、適切な代表画像３００が受け入れのためにオペレータに提示されるまで、代表画像３００を手動で選択するか、またはさらなる呼吸サイクルにわたって超音波データを取得し続けることができる。例えば、オペレータは、超音波プローブ１０４のボタン１３０または任意の適切なユーザ入力モジュール１３０を作動させ、代表フレーム選択モジュール１６０によって選択された代表画像３００を受け入れることができる。受け入れられたフレーム３００は、例えば、肺の特定のゾーンに対して選択された代表画像３００を記録するために、ローカルアーカイブまたはＰＡＣＳであり得るアーカイブ１３８に保存することができる。ステップ８１６を完了した後、フローチャートは、ステップ８０４に戻って撮像する次のゾーン４０４を選択し、すべてのゾーン４０４が完了するまでフローチャートのステップ８０４〜８１６を循環し続けることができる。

図１０は、一実施形態による、肺の一部の例示的な向上された超音波画像９４０のスクリーンショットである。図１０は、方法９００のステップ９２２において表示され得る画像の一例である。画像９４０は、第１のＢライン９４２および第２のＢライン９４４を含む。第１のＢライン９４２は、第２のＢライン９４４よりも狭い。第１の対のインジケータ９５０は、第１のＢライン９４２の幅を強調表示するために第２のＢライン９４４に重ねられる。第２の対のインジケータ９５１は、第２のＢライン９４４に重ねられる。第１の対のインジケータ９５０は、第１のインジケータ９５２および第２のインジケータ９５４を含む。第１および第２のインジケータ９５２および９５４は、図１０に示す実施形態では破線であるが、インジケータは、実線、点線または各Ｂラインのエッジを示すために使用され得る任意の他の形状であってもよい。ライン９５６は、所定の深さにおける第１のＢライン９４２の幅をグラフで示す。一対のインジケータ９５０は、Ｂライン処理モジュール１５０によって画像９４０に重ねることができる。一対のインジケータ９５０は、第１のＢラインの幅に関してユーザに迅速な視覚的参照を提供する。

図１１は、一実施形態による、肺の一部の例示的な向上された超音波画像９６０のスクリーンショットである。図１１は、方法９００のステップ９２２において表示され得る画像の一例である。画像９６０は、Ｂライン９６２、第１のインジケータ９６４、および第２のインジケータ９６６を含む。第１のインジケータ９６４は、Ｂライン９６２の第１のエッジを示すために使用され、第２のインジケータ９６６は、Ｂライン９６２の第２のエッジを示すために使用される。第１および第２のインジケータ（９６４、９６６）は、Ｂライン処理モジュール１５０によって画像９６０に重ねることができる。

図１２は、一実施形態による、肺の一部の例示的な向上された超音波画像９７０のスクリーンショットである。図１２は、方法９００のステップ９２２において表示され得る画像の一例である。画像９７０は、４つのＢライン、すなわち第１のＢライン９７２および第２の組のＢライン９７４を含む。第１の破線９７６は、第１のＢライン９７２に重ねられ、破線９７４は、第２の組のＢライン９７４に重ねられる。第１のＢライン９７２は、第２の組のＢライン９７４のＢラインの各々よりも狭い。第１のＢライン９７２を強調表示する第１の破線９７６は、第２の組のＢライン９７４の各々を強調表示する破線９７８の各々とは異なる色であり得る。図１２に示す実施形態では、Ｂラインの幅を強調表示するために色が使用されている。具体的には、第１のＢラインに重ねられたマーカ（すなわち第１の破線９７４）は、第１のＢラインがより広いことを表すための第１の色であり、第２の組のＢライン９７４に重ねられたマーカ（すなわち第２の組の破線９７８）は、第２の組のＢラインが第１のＢライン９７６よりも狭いことを示すための第２の色である。

本発明はまた、本明細書に記載の方法の実施を可能にするすべての特徴を備え、コンピュータシステムにロードされたときにこれらの方法を実行することができるコンピュータプログラム製品に埋め込むことができる。本文脈におけるコンピュータプログラムは、情報処理機能を有するシステムに、直接、またはａ）別の言語、コードまたは表記への変換、ｂ）異なる材料の形での再現の一方または両方の後で特定の機能を実行させることを意図した一組の命令の任意の言語、コードまたは表記による任意の表現を意味する。

本発明についてある特定の実施形態を参照して説明してきたが、本発明の範囲から逸脱することなく、様々な変更を施してもよく、均等物に置換してもよいことが当業者によって理解されるであろう。加えて、本発明の範囲から逸脱することなく、特定の状況または材料を本発明の教示に適合させるために、多くの修正を行うことができる。したがって、本発明は、開示された特定の実施形態に限定されず、本発明が添付の特許請求の範囲内に属するすべての実施形態を含むことになることを意図している。

１００超音波システム
１０２送信機
１０４超音波プローブ
１０６送信トランスデューサ素子
１０７超音波信号
１０８受信トランスデューサ素子
１１０送信ビームフォーマ
１１４送信副開口ビームフォーマ
１１６受信副開口ビームフォーマ
１１８受信機
１２０受信ビームフォーマ
１２２Ａ／Ｄ変換器
１２４ＲＦプロセッサ
１２６ＲＦ／ＩＱバッファ
１３０ユーザ入力モジュール
１３２信号プロセッサ
１３４ディスプレイシステム
１３６画像バッファ
１３８アーカイブ
１４０パラメータ選択モジュール
１５０Ｂライン処理モジュール、プロセッサ
１６０代表フレーム選択モジュール
１７０検査分析モジュール
２００超音波画像
２０２肋骨
２０４胸膜、Ｂライン
２０６胸膜、Ｂライン
３００超音波画像、代表画像、フレーム
３０２マーカ、強調表示
４００肺スコア分布マップ、ユーザインターフェース
４０２マップレイアウト
４０４ゾーン
４０６スコア、等級
４０８合計肺スコア
５００超音波画像
５０２超音波画像
５０４超音波画像
６００検査画像ユーザインターフェースディスプレイ
６０２検索ボックス、代表画像データセット
６０４前回の検査画像セット
６０６スコア
６１２検索ボックス、代表画像データセット
６１４今回の検査画像、代表画像
６１６スコア
８００方法
８０２ステップ
８０４ステップ
８０６ステップ
８０８ステップ
８１０ステップ
８１２ステップ
８１４ステップ
８１６ステップ
９００方法
９０２ステップ
９０４ステップ
９０６ステップ
９０８ステップ
９１０ステップ
９１２ステップ
９１４ステップ
９１６ステップ
９１８ステップ
９２０ステップ
９２２ステップ
９２４ステップ
９４０超音波画像
９４２第１のＢライン
９４４第２のＢライン
９５０第１の対のインジケータ
９５１第２の対のインジケータ
９５２第１のインジケータ
９５４第２のインジケータ
９５６ライン
９６０超音波画像
９６２Ｂライン
９６４第１のインジケータ
９６６第２のインジケータ
９７０超音波画像
９７２第１のＢライン
９７４第２の組のＢライン
９７６第１の破線
９７８第２の組の破線

Claims

超音波システム（１００）の超音波プローブ（１０４）によって、一組の肺の選択されたゾーン（４０４）に複数の画像（２００、３００、５００、５０２、５０４、６０４、６１４、９４０、９６０、９７０）を有するビデオクリップを取得するために超音波スキャンを実行すること（８０６、９０６）と、
前記超音波システム（１００）のプロセッサ（１３２、１５０）によって、前記ビデオクリップの前記複数の画像（２００、３００、５００、５０２、５０４、６０４、６１４、９４０、９６０、９７０）の各々のＢライン（２０６、９４２、９４４、９６２、９７２、９７４）を検出すること（８１０、９１０）と、
前記複数の画像（２００、３００、５００、５０２、５０４、６０４、６１４、９４０、９６０、９７０）の各々の前記Ｂライン（２０６、９４２、９４４、９６２、９７２、９７４）の各々の幅を検出すること（９１２）と、
前記プロセッサ（１３２、１５０）によって、前記Ｂライン（２０６、９４２、９４４、９６２、９７２、９７４）の各々の前記幅に基づいて前記Ｂライン（２０６、９４２、９４４、９６２、９７２、９７４）を第１のグループと第２のグループに分類すること（９１４）であって、前記第１グループの前記Ｂライン（２０６、９４２、９４４、９６２、９７２、９７４）は、前記第２のグループの前記Ｂライン（２０６、９４２、９４４、９６２、９７２、９７４）よりも狭い幅を有することと、
前記プロセッサ（１３２、１５０）によって、前記検出されたＢライン（２０６、９４２、９４４、９６２、９７２、９７４）の数と前記Ｂライン（２０６、９４２、９４４、９６２、９７２、９７４）の各々の前記幅の両方に少なくとも部分的に基づいて前記ビデオクリップの前記複数の画像（２００、３００、５００、５０２、５０４、６０４、６１４、９４０、９６０、９７０）の各々にスコア（４０６、６０６、６１６）を割り当てること（９１６）と、
前記プロセッサ（１３２、１５０）によって、前記ビデオクリップの前記画像（２００、３００、５００、５０２、５０４、６０４、６１４、９４０、９６０、９７０）の各々において前記第２のグループの前記Ｂライン（２０６、９４２、９４４、９６２、９７２、９７４）とは異なるように前記第１のグループの前記Ｂライン（２０６、９４２、９４４、９６２、９７２、９７４）を強調表示すること（９１８）と、
前記プロセッサ（１３２、１５０）によって、前記選択されたゾーン（４０４）の前記ビデオクリップの前記複数の画像（２００、３００、５００、５０２、５０４、６０４、６１４、９４０、９６０、９７０）から代表画像（３００、６１４）を識別すること（８１４、９２０）であって、前記代表画像（３００、６１４）の前記識別は、前記複数の画像（２００、３００、５００、５０２、５０４、６０４、６１４、９４０、９６０、９７０）の各々の前記割り当てられたスコア（４０６、６０６、６１６）に少なくとも部分的に基づくことと、
前記超音波システム（１００）のディスプレイシステム（１３４）によって、前記識別された代表画像（３００、６１４）を表示すること（９２２）と
を含む、方法（８００、９００）。
前記強調表示すること（９１８）が、前記ビデオクリップの前記画像（２００、３００、５００、５０２、５０４、６０４、６１４、９４０、９６０、９７０）の各々の前記Ｂライン（２０６、９４２、９４４、９６２、９７２、９７４）の各々における一対のエッジに一対のインジケータ（９５０、９５１、９５２、９５４）を重ねることを含む、請求項１に記載の方法（８００、９００）。
前記強調表示すること（９１８）が、前記第１のグループの前記Ｂライン（２０６、９４２、９４４、９６２、９７２、９７４）の各々に第１のグラフィカルインジケータ（９６４）を、かつ前記第２のグループの前記Ｂライン（２０６、９４２、９４４、９６２、９７２、９７４）の各々に第２のグラフィカルインジケータ（９６６）を重ねることを含み、前記第１のグラフィカルインジケータ（９６４）が、前記第２のグラフィカルインジケータ（９６６）とは異なる、請求項１に記載の方法（８００、９００）。
前記第１のグラフィカルインジケータ（９６４）が、第１の色の重ねられたマーカ（３０２）を含み、前記第２のグラフィカルインジケータ（９６６）が、第２の色の重ねられたマーカ（３０２）を含み、前記第１の色が、前記第２の色とは異なる、請求項３に記載の方法（８００、９００）。
前記第１のグラフィカルインジケータ（９６４）が、前記第２のグラフィカルインジケータ（９６６）とは異なる形状を含む、請求項３に記載の方法（８００、９００）。
前記強調表示すること（９１８）が、前記第１のグループの前記Ｂライン（２０６、９４２、９４４、９６２、９７２、９７４）を表す第１の複数の画素を第１の色で色付けすることと、前記第２のグループの前記Ｂライン（２０６、９４２、９４４、９６２、９７２、９７４）を表す第２の複数の画素を第２の色で色付けすることとを含み、前記第１の色が、前記第２の色とは異なる、請求項１に記載の方法（８００、９００）。
前記プロセッサ（１３２、１５０）によって、前記ビデオクリップの前記画像（２００、３００、５００、５０２、５０４、６０４、６１４、９４０、９６０、９７０）の各々において前記第２のグループの前記Ｂライン（２０６、９４２、９４４、９６２、９７２、９７４）とは異なるように前記第１のグループの前記Ｂライン（２０６、９４２、９４４、９６２、９７２、９７４）を前記強調表示すること（９１８）が、リアルタイムで行われる、請求項１に記載の方法（８００、９００）。
アーカイブ（１３８）に前記ビデオクリップを保存すること（８１６）と、前記ビデオクリップの前記複数の画像（２００、３００、５００、５０２、５０４、６０４、６１４、９４０、９６０、９７０）の各々のＢライン（２０６、９４２、９４４、９６２、９７２、９７４）を前記検出すること（８１０、９１０）の前に前記アーカイブ（１３８）から前記ビデオクリップにアクセスすることとをさらに含む、請求項１に記載の方法（８００、９００）。
前記プロセッサ（１３２、１５０）によって、前記一組の肺のレイアウト（４０２）の選択を受信することを含み、前記レイアウト（４０２）が、複数のゾーン（４０４）を含み、前記選択されたゾーン（４０４）が、前記レイアウト（４０２）の前記複数のゾーン（４０４）のうちの１つである、請求項１に記載の方法（８００、９００）。
前記レイアウト（４０２）の前記複数のゾーン（４０４）の各々に請求項１に記載の方法（８００、９００）を実行することを含み、前記レイアウト（４０２）の前記複数のゾーン（４０４）の各々が、今回の検査の代表画像データセット（６１２）を形成するために、オペレータによる前記代表画像を受け入れる選択を、前記超音波システムのユーザ入力モジュールが受信することによって受け入れられた代表画像（３００、６１４）と関連付けられる、請求項９に記載の方法（８００、９００）。
前記ディスプレイシステム（１３４）によって、前記レイアウト（４０２）の前記複数のゾーン（４０４）の各々の前記受け入れられた代表画像（３００、６１４）の前記割り当てられたスコア（４０６、６０６、６１６）の表現を含む前記レイアウト（４０２）を表示することを含む、請求項１０に記載の方法（８００、９００）。
前記プロセッサ（１３２、１５０）によって、アーカイブ（１３８）から以前の関連する検査の代表画像データセット（６０２）を検索することと、
前記ディスプレイシステム（１３４）によって、今回の検査の代表画像データセット（６１２）および前記検索された以前の関連する検査の代表画像データセット（６０２）を表示することと
を含む、請求項１に記載の方法（８００、９００）。
超音波デバイスであって、
一組の肺の選択されたゾーン（４０４）に複数の画像（２００、３００、５００、５０２、５０４、６０４、６１４、９４０、９６０、９７０）を有するビデオクリップを取得するために超音波スキャンを実行するように動作可能な超音波プローブ（１０４）と、
プロセッサ（１３２、１５０）であって、
前記ビデオクリップの前記複数の画像（２００、３００、５００、５０２、５０４、６０４、６１４、９４０、９６０、９７０）の各々のＢライン（２０６、９４２、９４４、９６２、９７２、９７４）を検出し、
前記Ｂライン（２０６、９４２、９４４、９６２、９７２、９７４）の各々の幅を検出し、
前記Ｂライン（２０６、９４２、９４４、９６２、９７２、９７４）の各々の前記幅に基づいて前記Ｂライン（２０６、９４２、９４４、９６２、９７２、９７４）を第１のグループと第２のグループに分類し、前記第１のグループの前記Ｂライン（２０６、９４２、９４４、９６２、９７２、９７４）は、前記第２のグループの前記Ｂライン（２０６、９４２、９４４、９６２、９７２、９７４）よりも狭い幅を有し、
前記Ｂライン（２０６、９４２、９４４、９６２、９７２、９７４）の数と前記Ｂライン（２０６、９４２、９４４、９６２、９７２、９７４）の前記幅の両方に基づいて前記ビデオクリップの前記複数の画像（２００、３００、５００、５０２、５０４、６０４、６１４、９４０、９６０、９７０）の各々にスコア（４０６、６０６、６１６）を割り当て、
前記ビデオクリップの前記画像（２００、３００、５００、５０２、５０４、６０４、６１４、９４０、９６０、９７０）の各々において前記第２のグループの前記Ｂライン（２０６、９４２、９４４、９６２、９７２、９７４）とは異なるように前記第１のグループの前記Ｂライン（２０６、９４２、９４４、９６２、９７２、９７４）を強調表示し、かつ
前記選択されたゾーン（４０４）の前記ビデオクリップの前記複数の強調表示された画像（２００、３００、５００、５０２、５０４、６０４、６１４、９４０、９６０、９７０）から代表画像（３００、６１４）を識別し、前記代表画像（３００、６１４）の前記識別は、前記複数の画像（２００、３００、５００、５０２、５０４、６０４、６１４、９４０、９６０、９７０）の各々の前記割り当てられたスコア（４０６、６０６、６１６）に少なくとも部分的に基づき、
ディスプレイシステム（１３４）は、前記識別された代表画像（３００、６１４）を表示する
ように動作可能なプロセッサ（１３２、１５０）と
を備える超音波デバイス
を備える、システム（１００）。
前記プロセッサ（１３２、１５０）が、前記ビデオクリップの前記画像（２００、３００、５００、５０２、５０４、６０４、６１４、９４０、９６０、９７０）の各々において、前記第１のグループの前記Ｂライン（２０６、９４２、９４４、９６２、９７２、９７４）を第１のグラフィカルインジケータ（９６４）で強調表示し、かつ前記第２のグループの前記Ｂライン（２０６、９４２、９４４、９６２、９７２、９７４）を第２のグラフィカルインジケータ（９６６）で強調表示するように動作可能である、請求項１３に記載のシステム（１００）。
前記プロセッサ（１３２、１５０）が、リアルタイムで前記ビデオクリップの前記複数の画像（２００、３００、５００、５０２、５０４、６０４、６１４、９４０、９６０、９７０）の各々において、前記第１のグループの前記Ｂライン（２０６、９４２、９４４、９６２、９７２、９７４）を第１のグラフィカルインジケータ（９６４）で強調表示し、かつ前記第２のグループの前記Ｂライン（２０６、９４２、９４４、９６２、９７２、９７４）を第２のグラフィカルインジケータ（９６６）で強調表示するように動作可能である、請求項１４に記載のシステム（１００）。
前記強調表示することが、前記ビデオクリップの前記複数の画像（２００、３００、５００、５０２、５０４、６０４、６１４、９４０、９６０、９７０）の各々における前記第１のグループの前記Ｂライン（２０６、９４２、９４４、９６２、９７２、９７４）を表す第１の複数の画素を第１の色で色付けすることと、前記ビデオクリップの前記複数の画像（２００、３００、５００、５０２、５０４、６０４、６１４、９４０、９６０、９７０）の各々における前記第２のグループの前記Ｂライン（２０６、９４２、９４４、９６２、９７２、９７４）を表す第２の複数の画素を第２の色で色付けすることとを含み、前記第１の色が、前記第２の色とは異なる、請求項１３に記載のシステム（１００）。
前記プロセッサ（１３２、１５０）が、リアルタイムで前記第１の複数の画素を前記第１の色で、かつ前記第２の複数の画素を前記第２の色で色付けするように動作可能である、請求項１６に記載のシステム（１００）。
少なくとも１つのコードセクションを有するコンピュータプログラムを保存した非一時的コンピュータ可読媒体であって、前記少なくとも１つのコードセクションは、
一組の肺の選択されたゾーン（４０４）の超音波スキャンによって取得されたビデオクリップの複数の画像（２００、３００、５００、５０２、５０４、６０４、６１４、９４０、９６０、９７０）の各々のＢライン（２０６、９４２、９４４、９６２、９７２、９７４）を検出すること（８１０、９１０）と、
前記複数の画像（２００、３００、５００、５０２、５０４、６０４、６１４、９４０、９６０、９７０）の各々の前記Ｂライン（２０６、９４２、９４４、９６２、９７２、９７４）の各々の幅を検出すること（９１２）と、
前記Ｂライン（２０６、９４２、９４４、９６２、９７２、９７４）の各々の前記幅に基づいて前記Ｂライン（２０６、９４２、９４４、９６２、９７２、９７４）を第１のグループと第２のグループに分類すること（９１４）であって、前記第１グループの前記Ｂライン（２０６、９４２、９４４、９６２、９７２、９７４）は、前記第２のグループの前記Ｂライン（２０６、９４２、９４４、９６２、９７２、９７４）よりも狭い幅を有することと、
強調表示される画像（２００、３００、５００、５０２、５０４、６０４、６１４、９４０、９６０、９７０）の各々の前記検出されたＢライン（２０６、９４２、９４４、９６２、９７２、９７４）の数と前記Ｂライン（２０６、９４２、９４４、９６２、９７２、９７４）の各々の前記幅の両方に少なくとも部分的に基づいて前記ビデオクリップの前記複数の画像（２００、３００、５００、５０２、５０４、６０４、６１４、９４０、９６０、９７０）の各々にスコア（４０６、６０６、６１６）を割り当てること（９１６）と、
前記ビデオクリップの前記複数の画像（２００、３００、５００、５０２、５０４、６０４、６１４、９４０、９６０、９７０）の各々において前記第２のグループの前記Ｂライン（２０６、９４２、９４４、９６２、９７２、９７４）とは異なるように前記第１のグループの前記Ｂライン（２０６、９４２、９４４、９６２、９７２、９７４）を強調表示すること（９１８）と、
前記一組の肺の前記選択されたゾーン（４０４）の前記ビデオクリップの前記複数の画像（２００、３００、５００、５０２、５０４、６０４、６１４、９４０、９６０、９７０）から代表画像（３００、６１４）を識別すること（８１４、９２０）であって、前記代表画像（３００、６１４）の前記識別は、前記複数の画像（２００、３００、５００、５０２、５０４、６０４、６１４、９４０、９６０、９７０）の各々の前記割り当てられたスコア（４０６、６０６、６１６）に少なくとも部分的に基づくことと
を含むステップを機械に実行させるように前記機械によって実施可能である、非一時的コンピュータ可読媒体。
前記強調表示すること（９１８）が、前記第１のグループの前記Ｂライン（２０６、９４２、９４４、９６２、９７２、９７４）の各々に第１のグラフィカルインジケータ（９６４）を重ねることと、前記第２のグループの前記Ｂライン（２０６、９４２、９４４、９６２、９７２、９７４）の各々に第２のグラフィカルインジケータ（９６６）を重ねることとを含み、前記第１のグラフィカルインジケータ（９６４）が、前記第２のグラフィカルインジケータ（９６６）とは異なる、請求項１８に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
前記強調表示すること（９１８）が、前記第１のグループの前記Ｂライン（２０６、９４２、９４４、９６２、９７２、９７４）を表す第１の複数の画素を第１の色で色付けすることと、前記第２のグループの前記Ｂライン（２０６、９４２、９４４、９６２、９７２、９７４）を表す第２の複数の画素を第２の色で色付けすることとを含み、前記第１の色が、前記第２の色とは異なる、請求項１８に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。